Question

1．小靜同學(xué)用電池組（兩端電壓為3V ）、電壓表、電流表和滑動變阻器等實驗器材，測定標(biāo)有“2.5V”小燈泡的額定功率．

（1）如圖甲所示，小靜連接的電路還沒有完成，如果要求滑動變阻器的滑片P 向右移動時，電流表的示數(shù)變大，導(dǎo)線M應(yīng)與滑動變阻器的接線柱B連接．（填“A”、“B”或“D”）
（2）小靜把滑動變阻器正確連人電路后，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)燈L 不發(fā)光，電流表無示數(shù)．但電壓表有示數(shù)．電壓表的示數(shù)如圖乙 所示，為3V．請你判斷電路中出現(xiàn)的故障可能是燈泡斷路．
（3）小靜排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器使小燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖丙所示，燈L 的額定功率為0.75W．
（4）為了考察同學(xué)們的能力，老師拿來了一個已知額定電流為0.2A，但額定電壓未知的小燈泡，一個已知阻值為R的電阻和兩個開關(guān)S₁、S₂，利用上面的部分器材為同學(xué)們設(shè)計了如圖丁所示的電路來測量小燈泡的額定功率，請你將下列實驗步驟補充完整；
①閉合開關(guān)S、S₁，斷開S₂（填開關(guān)S、S₁、S₂的通斷情況），調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為0.2AR；
②閉合開關(guān)S、S₂，斷開S₁，保持滑動變阻器的滑片不動（選填“適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片”“保持滑動變阻器的滑片不動”），讀出電壓表的示數(shù)為U；
③燈泡額定功率的表達式為：P=0.2A×（U-0.2R）
（5）同組的小明測的是標(biāo)有“3.8V”小燈泡的額定功率．為了能得到比較準(zhǔn)確的小燈泡的額定功率，他改變接人電路的滑動變阻器的阻值，分別得到三組數(shù)據(jù)，算出三個電功率值，再求平均值，你認為這樣做合理嗎？為什么？不合理，電壓不同，電功率不同．

實驗序號	電壓表示數(shù)/V	電流表示數(shù)/A	功率/W	額定功率/W
1	3.00	0.36	1.08	P額=$\frac{1.08+1.52+1.89}{3}$=1.50
2	3.80	0.40	1.52
3	4.50	0.42	1.89

Answer 1

分析 （1）電流表的示數(shù)變化和滑動變阻器接入電路的阻值變化有關(guān)，滑動變阻器接入阻值變大電流表的示數(shù)就變小，接入阻值變小電流表示數(shù)就變大；
（2）電流表無示數(shù)說明電路中有斷路，電壓表有示數(shù)并且等于電源電壓，說明電源沒問題，電壓表測量的是電源電壓；
（3）小燈泡正常發(fā)光時的電流就是額定電流，額定電壓和額定電流的乘積就是額定功率；
（4）測燈泡功率需要測出燈泡額定電流對應(yīng)的額定電壓，根據(jù)實驗原理與實驗步驟分析答題；
（5）燈泡在額定電壓下的功率為額定功率，求不同電壓下燈泡實際功率的平均值作為額定功率不合理．

解答 解：（1）要求滑動變阻器的滑片向右移動時電流表示數(shù)變大，也就是說滑片向右移動時接入電路的阻值變小了，導(dǎo)線M必須選擇B接線柱；
（2）開關(guān)閉合后，燈泡不亮電流表沒有示數(shù)，說明電路中某處斷路；電壓表的示數(shù)等于電源電壓說明電壓表的兩個接線柱能和電源的兩極連接上，也就是說從電壓表的兩個接線柱向電源兩極連接的導(dǎo)線中沒有斷路，因此故障只能是燈泡處有斷路（燈泡與燈座接觸不良或燈絲斷了）；
（3）小燈泡的額定電壓是2.5V，對應(yīng)的額定電流是0.3A，所以額定功率為P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（4）①閉合開關(guān)S、S₁，斷開S₂；調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為0.2AR；
②閉合開關(guān)S、S₂，斷開S₁，保持滑動變阻器的滑片不動，讀出電壓表的示數(shù)為U；
③燈泡額定功率的表達式為：P=0.2A×（U-0.2R）．
（5）燈泡在額定電壓下的功率為額定功率，求不同電壓下燈泡實際功率的平均值作為額定功率是錯誤的，該同學(xué)的做法不合理．
故答案為：（1）B；（2）3；燈泡斷路；（3）0.75；（4）閉合開關(guān)S、S₁，斷開S₂；0.2AR；保持滑動變阻器的滑片不動； 0.2A（U-0.2AR）；（5）不合理； 電壓不同，電功率不同．

點評 本題屬于測功率實驗的基本考查類型，考查滑動變阻器調(diào)節(jié)、電表讀數(shù)、求燈泡額定功率、完善實驗步驟等問題，是實驗的�？純�(nèi)容，學(xué)生要熟練掌握．